水質改善システム
【課題】水道水中の不純物をほぼ完全に除去すると同時に、次亜塩素酸ナトリウム等からの遊離塩素による腐食等の悪影響を無くし、且つ塩素臭の残らない純粋な水を容易に得ることができる水質改善システムを提供する。
【解決手段】原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除する前処理フィルター２と、該前処理フィルター２を通過した濾過水から塩分、不純物、有害物質を除去する逆浸透膜装置３と、該逆浸透膜装置３により塩分、不純物、有害物質を除去した後の純水を貯留しておく貯水タンク４と、該貯水タンク４に循環ポンプ６を介して中性電解水を常時供給する中性電解装置５とから水質改善システム１を構成する。
【解決手段】原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除する前処理フィルター２と、該前処理フィルター２を通過した濾過水から塩分、不純物、有害物質を除去する逆浸透膜装置３と、該逆浸透膜装置３により塩分、不純物、有害物質を除去した後の純水を貯留しておく貯水タンク４と、該貯水タンク４に循環ポンプ６を介して中性電解水を常時供給する中性電解装置５とから水質改善システム１を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば集合住宅、ホテル、ビル、一戸建等での水道蛇口からの飲料水、さらには浴場やプール等で使用する水等において、塩素臭の無い改質された純水・清浄水を供給可能にする水質改善システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地中の肥料から出る硝酸性窒素は地下水を汚染し、この汚染水が体内に入ると亜硝酸性窒素に変わって健康に害を与えることが報告されている。このため、これら２物質が基準値を超える井戸水を使用する家庭には、地方自治体等の補助によって逆浸透膜浄水器を使用することが義務づけられつつある。この逆浸透膜とは、超微細孔が無数に開いた半透膜に圧力を掛けて水を通し、不純物をほぼ完全に取り除く機能を有するもので、主として海水淡水化のために開発されたものである。
【０００３】
従来では、この種の逆浸透膜を使用した水質改善システムとしては、特許文献１に開示されているような逆浸透膜装置を利用して海水を淡水にし、飲料水等に使用できるようにする海水淡水化処理装置が挙げられる。この海水淡水化処理装置は、海水を逆浸透膜装置に導くまでの前処理工程として第１処理工程と第２処理工程を設け、前記第１処理工程には砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備え、前記第２処理工程にも砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備えている。そして、逆浸透膜装置の後には後処理工程が設けられ、前記後処理工程にはタンク、砂濾過装置、オゾン供給装置、活性炭濾過装置、精密フィルター、紫外線照射装置等が備えられている。
【０００４】
また、一般の浄化槽や公共施設でのプール等では、塩素殺菌が義務づけられている。
【特許文献ｌ】特公平７−２０５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
すなわち、従来においては、例えば一般の浄化槽や公共施設でのプール等では、塩素投入による殺菌が義務づけられており、硝酸性窒素や亜硝酸性窒素等、その他の不純物を含む水は逆浸透膜装置を利用することでこれら有害物質をほぼ完全に取り除くことができるものの、次亜塩素酸ナトリウムに関してはこれを完全に除去することができず、塩素臭が残存してしまうのであった。
【０００６】
これを解消すべく各水道蛇口の直前に活性炭フィルターを組み込むこと等の工夫が挙げられるが、これだとコストやメンテナンスの面から考えると非現実的なものとなる。特に、長期間使用された活性炭フィルターが交換されずに配管内で存在したままであると、活性炭フィルターに吸着された臭いの成分によってかえって配管を腐食させてしまう。例えば、次亜塩素酸ナトリウムや酸性電解水では遊離塩素による腐食が発生する。また、次亜塩素酸ナトリウムやアルカリ性電解水では遊離塩素による影響のため、肌の弱い人更には乳幼児への飲料には不向きである。
【０００７】
また、殺菌のための塩素投入以外に、紫外線照射装置による殺菌も挙げられるが、これだと分岐構成される配管に入る手前で紫外線照射装置が設置されるため、各水道蛇口までの配管内全体の殺菌は不可能である。しかも、各水道蛇口の直前にこのような紫外線照射装置を組み込むことはコストやメンテナンスの面で非現実的である等の問題点を有していた。
【０００８】
そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、水道水中の不純物をほぼ完全に除去すると同時に、次亜塩素酸ナトリウム等からの遊離塩素による腐食等の悪影響を無くし、且つ塩素臭の残らない純粋な水を容易に得ることができる水質改善システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明にあっては、原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除させる前処理フィルター２と、該前処理フィルター２を通過した濾過水から塩分、不純物、有害物質を除去する逆浸透膜装置３と、該逆浸透膜装置３により塩分、不純物、有害物質を除去した後の純水を貯留しておく貯水タンク４と、該貯水タンク４に循環ポンプ６を介して中性電解水を常時供給する中性電解装置５とから成るものである。
【００１０】
以上のように構成された本発明に係る水質改善システムにあって、前処理フィルター２は、原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除させる。また、逆浸透膜装置３は、不純物・有害物質が排除されたきれいな純水を製造させる。さらに、中性電解装置５は、逆浸透膜装置３を経てから貯留された貯水タンク４内の水を長期間にわたって保存可能にさせる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水道水中の不純物例えばウィルス、殺菌類、残存有機物その他をほぼ完全に除去すると同時に、次亜塩素酸ナトリウム等からの遊離塩素による腐食等の悪影響を無くし、且つ塩素臭の残らない純水を容易に得ることができる。
【００１２】
すなわち、これは本発明が、原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除させる前処理フィルター２と、該前処理フィルター２を通過した濾過水から塩分、不純物、有害物質を除去する逆浸透膜装置３と、該逆浸透膜装置３により塩分、不純物、有害物質を除去した後の純水を貯留しておく貯水タンク４と、該貯水タンク４に循環ポンプ６を介して中性電解水を常時供給する中性電解装置５とから成るからである。
【００１３】
また、中性電解装置５によって生成された中性電解水は、遊離塩素を含むが、塩素臭や塩素による被害が無く、しかも残存塩素の持続時間が２〜３年と長いため、高い殺菌力を維持することができる。そのため、逆浸透膜装置３を経てから貯留された貯水タンク４内の水を長期間にわたって保存しておくことができると共に、遊離塩酸による配管の腐食や人体の皮膚に対する悪影響も無い。
【００１４】
尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項夫々において付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付したもので、図面中の符号によって示された構造・形状に本発明が限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の一形態を説明する。図において示される符号１は本発明に係る水質改善システムであり、該システム１は、原水に含まれている残存有機物や細菌等を排除させるための前処理フィルター２と、該前処理フィルター２を通過した濾過水から塩分、重金属イオン等の不純物、その他有害物質等を除去するための逆浸透膜装置３と、該逆浸透膜装置３により不純物・有害物質を除去した後の純水を長期間にわたって貯留しておくための貯水タンク４と、該貯水タンク４に循環ポンプ６を介して中性電解水を常時供給できるものとした中性電解装置５とから概ね構成されている。
【００１６】
尚、図中、７は逆浸透膜装置３によって除去された不純物・有害物質を含む高濃度汚水を排出するための排水経路であり、８は貯水タンク４内の水を水道蛇口等の各給水場所に供給するための供給用ポンプである。
【００１７】
前処理フィルター２は、例えば中空糸や活性炭等の吸着力を利用した例えば筒状の複数の濾過塔によって、水に含まれているトリハロメタン等の残存有機物や細菌等を排除させるものである。このとき脱酸素・脱窒素を行う場合には、膜による脱気法として酸素・窒素分離膜、例えばポリプロピレン製の中空糸多孔膜を使用しても良い。
【００１８】
逆浸透膜装置３は、水圧を利用して浸透現象の逆の現象を人工的に作り出すものであり、不純物濃度の大きい水を加圧によって強制的に半透膜を通過させることで超軟水化された純水を生成する機能を有するものである。具体的には、例えば０．０００１ミクロンの超微細孔が無数に開いた例えばロール状の半透膜フィルターに水を通し、内側から圧力を掛けて強制的に半透膜フィルター内側から外方へ向けて水を通すことで水中の塩分、重金属イオン等の不純物、その他有害物質等をほぼ完全に取り除くことができる。また、この逆浸透膜装置３は、内設されている半透膜フィルターが水に含まれているミネラルを完全に除去することがないため、ミネラル分を含んだ淡水を製造することができる。
【００１９】
中性電解装置５は、低周波振動による流動撹拌を付与しながら電気分解を行うことで、例えば０．２〜０．５％の塩分と水とから、ｐＨ７．２〜ｐＨ８．２程度の中性電解水を生成する機能を有する装置である。また、必要に応じて低濃度から高濃度の残留塩素が水中に残存維持できるものとした電解水を製造する機能も備えている。
【００２０】
この中性電解装置５によって生成された中性電解水は、５ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍ程度の遊離塩素を含むが、塩素臭や塩素による被害が無く、十分な残留塩素濃度を保つことで高い殺菌力を維持する機能を有している。しかも、酸化物とマイナスイオンが共存することで残留塩素による除菌力を有するにもかかわらず、塩素被害のない安全な水として安全性が確認されている。
【００２１】
例えば、この中性電解装置５によって生成された中性電解水は、アンモニアやクロラミンが含まれている水を脱窒素し、２種の結合塩素であるトリクロラミンやジクロラミンを形成させずに遊離塩素を残存させると共に、脱窒素の際にはアンモニアの酸化と同時に副成する亜硝酸や硝酸性窒素を生成しないため、アンモニアとの結合による不快な塩素臭を発生しない。
【００２２】
貯水タンク４は、容量スペースに余裕を持たせることで、災害による非常時のための飲料水の確保が可能となっている。このとき、上記した中性電解装置５によって生成された中性電解水が循環ポンプ６を介して貯水タンク４内に供給されることから、この貯水タンク４内の水を長期間にわたって保存可能としている。
【００２３】
次に、以上のように構成された最良の形態についての使用、動作の一例について説明する。第１工程として、原水を前処理フィルター２に送り、該前処理フィルター２の例えば中空糸や活性炭等の吸着力を利用して、原水に含まれているトリハロメタン等の残存有機物や細菌等を排除する。
【００２４】
第２工程として、前処理フィルター２を通過した濾過水を逆浸透膜装置３に送り、そこで濾過水から塩分、重金属イオン等の不純物、その他有害物質等を除去する。除去後の水は貯水タンク４内に送られて保存される。また、逆浸透膜装置３によって除去された不純物・有害物質を多く含む高濃度汚水は排水経路７によっては排出される。
【００２５】
第３工程として、中性電解装置５によって生成された中性電解水を、貯水タンク４に循環ポンプ６を介して常時供給する。これによって、貯水タンク４内の水は、中性電解水と混合され、塩素臭が無く、且つ高い殺菌力を維持しながら長期間にわたって保存可能にされる。そして、貯水タンク４内の水は、供給用ポンプ８によって水道蛇口等の各給水場所に供給される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を実施するための最良の形態を示す水質改善システムの概略構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…水質改善システム ２…処理フィルター
３…逆浸透膜装置 ４…貯水タンク
５…中性電解装置 ６…循環ポンプ
７…排水経路 ８…供給用ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば集合住宅、ホテル、ビル、一戸建等での水道蛇口からの飲料水、さらには浴場やプール等で使用する水等において、塩素臭の無い改質された純水・清浄水を供給可能にする水質改善システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地中の肥料から出る硝酸性窒素は地下水を汚染し、この汚染水が体内に入ると亜硝酸性窒素に変わって健康に害を与えることが報告されている。このため、これら２物質が基準値を超える井戸水を使用する家庭には、地方自治体等の補助によって逆浸透膜浄水器を使用することが義務づけられつつある。この逆浸透膜とは、超微細孔が無数に開いた半透膜に圧力を掛けて水を通し、不純物をほぼ完全に取り除く機能を有するもので、主として海水淡水化のために開発されたものである。
【０００３】
従来では、この種の逆浸透膜を使用した水質改善システムとしては、特許文献１に開示されているような逆浸透膜装置を利用して海水を淡水にし、飲料水等に使用できるようにする海水淡水化処理装置が挙げられる。この海水淡水化処理装置は、海水を逆浸透膜装置に導くまでの前処理工程として第１処理工程と第２処理工程を設け、前記第１処理工程には砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備え、前記第２処理工程にも砂濾過装置、オゾン供給装置、オゾン反応層、活性炭濾過装置、精密フィルター等を備えている。そして、逆浸透膜装置の後には後処理工程が設けられ、前記後処理工程にはタンク、砂濾過装置、オゾン供給装置、活性炭濾過装置、精密フィルター、紫外線照射装置等が備えられている。
【０００４】
また、一般の浄化槽や公共施設でのプール等では、塩素殺菌が義務づけられている。
【特許文献ｌ】特公平７−２０５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
すなわち、従来においては、例えば一般の浄化槽や公共施設でのプール等では、塩素投入による殺菌が義務づけられており、硝酸性窒素や亜硝酸性窒素等、その他の不純物を含む水は逆浸透膜装置を利用することでこれら有害物質をほぼ完全に取り除くことができるものの、次亜塩素酸ナトリウムに関してはこれを完全に除去することができず、塩素臭が残存してしまうのであった。
【０００６】
これを解消すべく各水道蛇口の直前に活性炭フィルターを組み込むこと等の工夫が挙げられるが、これだとコストやメンテナンスの面から考えると非現実的なものとなる。特に、長期間使用された活性炭フィルターが交換されずに配管内で存在したままであると、活性炭フィルターに吸着された臭いの成分によってかえって配管を腐食させてしまう。例えば、次亜塩素酸ナトリウムや酸性電解水では遊離塩素による腐食が発生する。また、次亜塩素酸ナトリウムやアルカリ性電解水では遊離塩素による影響のため、肌の弱い人更には乳幼児への飲料には不向きである。
【０００７】
また、殺菌のための塩素投入以外に、紫外線照射装置による殺菌も挙げられるが、これだと分岐構成される配管に入る手前で紫外線照射装置が設置されるため、各水道蛇口までの配管内全体の殺菌は不可能である。しかも、各水道蛇口の直前にこのような紫外線照射装置を組み込むことはコストやメンテナンスの面で非現実的である等の問題点を有していた。
【０００８】
そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、水道水中の不純物をほぼ完全に除去すると同時に、次亜塩素酸ナトリウム等からの遊離塩素による腐食等の悪影響を無くし、且つ塩素臭の残らない純粋な水を容易に得ることができる水質改善システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明にあっては、原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除させる前処理フィルター２と、該前処理フィルター２を通過した濾過水から塩分、不純物、有害物質を除去する逆浸透膜装置３と、該逆浸透膜装置３により塩分、不純物、有害物質を除去した後の純水を貯留しておく貯水タンク４と、該貯水タンク４に循環ポンプ６を介して中性電解水を常時供給する中性電解装置５とから成るものである。
【００１０】
以上のように構成された本発明に係る水質改善システムにあって、前処理フィルター２は、原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除させる。また、逆浸透膜装置３は、不純物・有害物質が排除されたきれいな純水を製造させる。さらに、中性電解装置５は、逆浸透膜装置３を経てから貯留された貯水タンク４内の水を長期間にわたって保存可能にさせる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水道水中の不純物例えばウィルス、殺菌類、残存有機物その他をほぼ完全に除去すると同時に、次亜塩素酸ナトリウム等からの遊離塩素による腐食等の悪影響を無くし、且つ塩素臭の残らない純水を容易に得ることができる。
【００１２】
すなわち、これは本発明が、原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除させる前処理フィルター２と、該前処理フィルター２を通過した濾過水から塩分、不純物、有害物質を除去する逆浸透膜装置３と、該逆浸透膜装置３により塩分、不純物、有害物質を除去した後の純水を貯留しておく貯水タンク４と、該貯水タンク４に循環ポンプ６を介して中性電解水を常時供給する中性電解装置５とから成るからである。
【００１３】
また、中性電解装置５によって生成された中性電解水は、遊離塩素を含むが、塩素臭や塩素による被害が無く、しかも残存塩素の持続時間が２〜３年と長いため、高い殺菌力を維持することができる。そのため、逆浸透膜装置３を経てから貯留された貯水タンク４内の水を長期間にわたって保存しておくことができると共に、遊離塩酸による配管の腐食や人体の皮膚に対する悪影響も無い。
【００１４】
尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項夫々において付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付したもので、図面中の符号によって示された構造・形状に本発明が限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の一形態を説明する。図において示される符号１は本発明に係る水質改善システムであり、該システム１は、原水に含まれている残存有機物や細菌等を排除させるための前処理フィルター２と、該前処理フィルター２を通過した濾過水から塩分、重金属イオン等の不純物、その他有害物質等を除去するための逆浸透膜装置３と、該逆浸透膜装置３により不純物・有害物質を除去した後の純水を長期間にわたって貯留しておくための貯水タンク４と、該貯水タンク４に循環ポンプ６を介して中性電解水を常時供給できるものとした中性電解装置５とから概ね構成されている。
【００１６】
尚、図中、７は逆浸透膜装置３によって除去された不純物・有害物質を含む高濃度汚水を排出するための排水経路であり、８は貯水タンク４内の水を水道蛇口等の各給水場所に供給するための供給用ポンプである。
【００１７】
前処理フィルター２は、例えば中空糸や活性炭等の吸着力を利用した例えば筒状の複数の濾過塔によって、水に含まれているトリハロメタン等の残存有機物や細菌等を排除させるものである。このとき脱酸素・脱窒素を行う場合には、膜による脱気法として酸素・窒素分離膜、例えばポリプロピレン製の中空糸多孔膜を使用しても良い。
【００１８】
逆浸透膜装置３は、水圧を利用して浸透現象の逆の現象を人工的に作り出すものであり、不純物濃度の大きい水を加圧によって強制的に半透膜を通過させることで超軟水化された純水を生成する機能を有するものである。具体的には、例えば０．０００１ミクロンの超微細孔が無数に開いた例えばロール状の半透膜フィルターに水を通し、内側から圧力を掛けて強制的に半透膜フィルター内側から外方へ向けて水を通すことで水中の塩分、重金属イオン等の不純物、その他有害物質等をほぼ完全に取り除くことができる。また、この逆浸透膜装置３は、内設されている半透膜フィルターが水に含まれているミネラルを完全に除去することがないため、ミネラル分を含んだ淡水を製造することができる。
【００１９】
中性電解装置５は、低周波振動による流動撹拌を付与しながら電気分解を行うことで、例えば０．２〜０．５％の塩分と水とから、ｐＨ７．２〜ｐＨ８．２程度の中性電解水を生成する機能を有する装置である。また、必要に応じて低濃度から高濃度の残留塩素が水中に残存維持できるものとした電解水を製造する機能も備えている。
【００２０】
この中性電解装置５によって生成された中性電解水は、５ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍ程度の遊離塩素を含むが、塩素臭や塩素による被害が無く、十分な残留塩素濃度を保つことで高い殺菌力を維持する機能を有している。しかも、酸化物とマイナスイオンが共存することで残留塩素による除菌力を有するにもかかわらず、塩素被害のない安全な水として安全性が確認されている。
【００２１】
例えば、この中性電解装置５によって生成された中性電解水は、アンモニアやクロラミンが含まれている水を脱窒素し、２種の結合塩素であるトリクロラミンやジクロラミンを形成させずに遊離塩素を残存させると共に、脱窒素の際にはアンモニアの酸化と同時に副成する亜硝酸や硝酸性窒素を生成しないため、アンモニアとの結合による不快な塩素臭を発生しない。
【００２２】
貯水タンク４は、容量スペースに余裕を持たせることで、災害による非常時のための飲料水の確保が可能となっている。このとき、上記した中性電解装置５によって生成された中性電解水が循環ポンプ６を介して貯水タンク４内に供給されることから、この貯水タンク４内の水を長期間にわたって保存可能としている。
【００２３】
次に、以上のように構成された最良の形態についての使用、動作の一例について説明する。第１工程として、原水を前処理フィルター２に送り、該前処理フィルター２の例えば中空糸や活性炭等の吸着力を利用して、原水に含まれているトリハロメタン等の残存有機物や細菌等を排除する。
【００２４】
第２工程として、前処理フィルター２を通過した濾過水を逆浸透膜装置３に送り、そこで濾過水から塩分、重金属イオン等の不純物、その他有害物質等を除去する。除去後の水は貯水タンク４内に送られて保存される。また、逆浸透膜装置３によって除去された不純物・有害物質を多く含む高濃度汚水は排水経路７によっては排出される。
【００２５】
第３工程として、中性電解装置５によって生成された中性電解水を、貯水タンク４に循環ポンプ６を介して常時供給する。これによって、貯水タンク４内の水は、中性電解水と混合され、塩素臭が無く、且つ高い殺菌力を維持しながら長期間にわたって保存可能にされる。そして、貯水タンク４内の水は、供給用ポンプ８によって水道蛇口等の各給水場所に供給される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を実施するための最良の形態を示す水質改善システムの概略構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…水質改善システム ２…処理フィルター
３…逆浸透膜装置 ４…貯水タンク
５…中性電解装置 ６…循環ポンプ
７…排水経路 ８…供給用ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除させる前処理フィルターと、該前処理フィルターを通過した濾過水から塩分、不純物、有害物質を除去する逆浸透膜装置と、該逆浸透膜装置により塩分、不純物、有害物質を除去した後の純水を貯留しておく貯水タンクと、該貯水タンクに循環ポンプを介して中性電解水を常時供給する中性電解装置とから成ることを特徴とする水質改善システム。
【請求項１】
原水に含まれている残存有機物・細菌類を排除させる前処理フィルターと、該前処理フィルターを通過した濾過水から塩分、不純物、有害物質を除去する逆浸透膜装置と、該逆浸透膜装置により塩分、不純物、有害物質を除去した後の純水を貯留しておく貯水タンクと、該貯水タンクに循環ポンプを介して中性電解水を常時供給する中性電解装置とから成ることを特徴とする水質改善システム。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２１２８２２（Ｐ２００８−２１２８２２Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３６６２（Ｐ２００７−５３６６２）
【出願日】平成１９年３月５日（２００７．３．５）
【出願人】（３０４０２４１４２）株式会社ワープインターナショナル (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月５日（２００７．３．５）
【出願人】（３０４０２４１４２）株式会社ワープインターナショナル (1)
【Ｆターム（参考）】
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